DE2756175A1

DE2756175A1 - Fluessigkeitsueberdruckerzeugungsaggregat

Info

Publication number: DE2756175A1
Application number: DE19772756175
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Marie Pasquet
Original assignee: Le Materiel Telephonique Thomson CSF
Current assignee: Wilo Salmson France SAS
Priority date: 1976-12-16
Filing date: 1977-12-16
Publication date: 1978-06-22
Also published as: DK559277A; GB1566656A; FR2374538A1; SE432804B; DE2756175C2; ES465052A1; FR2374538B1; BE861824A; SE7714170L; CH616486A5; IT1090145B

Description

Patentanwälte

ΠιμΙ-lng Dipl-Chem Dipl-Iiig

E. Prinz - Dr. G. Hauser - G. Leiser

Er iishergersl r as se 19

8 München 60

16. Dezember 1977

LE MATERIEL TELEPHONIQUE 46-47, Quai Alphonse-Le-Gallo 92100 BOUIiOGNE-BILLANCOURT

Unser Zeichen; L 1042 Flüssigkeitsüberdruckerzeugungsaggregat

Die Erfindung betrifft Flüssigkeitsüberdruckerzeuger, d. h. Geräte zum Erhöhen des Druckes einer Flüssigkeit, und insbesondere ein verbessertes Überdruckerzeugungsaggregat.

Aus der FR-OS 73 02 126 der Anmelderin ist ein Flüssigkeitsüberdruckerzeuger bekannt, der, integriert in einem einzigen Gerät, wenigstens eine Pumpeinheit und wenigstens eine elektrische Schaltung für die Steuerung der Einheit enthält. Bei den in dieser Offenlegungsschrift angegebenen Ausführung s formen besteht die Pumpeinheit aus mehreren Pumpen herkömmlicher Bauart, die in Kaskade geschaltet sind. Die

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elektrische Steuerschaltung 1st In einem Steuerschrank enthalten, der mit Schaltern mit veränderlichen Stellungen und mit Signallampen versehen ist. Durch die feste Montage aller Pumpen auf einem gemeinsamen Untergesteil bildet deren Gruppierung eine Pumpeinheit. Das Untergestell ist mit einem Rahmen starr verbunden, an dem der Steuerschrank befestigt ist. Durch den festen Verband, der das Untergestell und den Rahmen einschließt, integriert die einzige Anordnung die verschiedenen Elemente, aus denen sie besteht.

Das gemäß der genannten Offenlegungsschrift erhaltene Gerät bietet den großen Vorteil, daß es als fertigmontierte und installationsbereite überdruckbaueinheit vorliegt, deren Abmessungen und Betriebskenndaten der Benutzer im voraus kennt.

Dem Hersteller gestattet ein solches Gerät, die aufgrund von Bestimmungen vorgeschriebenen Normen einzuhalten und die Forderungen des Auftrags zu erfüllen, und zwar dank der Kombination von im Werk voreingestellten Bausteinen, d.h. von Bausteinen, die eine hohe Zuverlässigkeit haben und in Serie reproduzierbar sind.

Diese Lösung, die verglichen mit Überdruckerzeugungeaggregaten, welche durch den Zusammenbau von mehreren herkömmlichen Pumpen erhalten werden, einen Fortschritt erbringt, der jedesmal durch den Hersteller auf den besonderen Auftrag des Benutzers hin realisiert wird, weist aber einige Nachteile auf.

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Erstens 1st die Kompaktheit des Überdruckerzeugungsbausteins nicht Ideal. Bei dem aus der genannten Offenlegungsschrlft bekannten Überdruckerzeugungsgerät muß eine der Pumpen der Pumpeinheit ständig arbeiten, abgesehen von den Fällen, In welchen der Zufluß gestoppt wird oder Ihr Druck plötzlich abfällt. Außerdem 1st bei dem überdruckerzeugungsbausteln die Verwendung eines Ansaugdruckminderers erforderlich, um den Druck am Eingang der Pumpen der Pumpeinheit kons tant zuha11en.

Zur Vermeidung dieser verschiedenen Nachtelle schafft die Erfindung ein Flüsslgkeltsüberdruckerzeugungsaggregat, das aus einer Pumpeinheit besteht, deren Inbetriebsetzung, Betrieb und Stillstand durch eine elektrische Schaltung auf In elektrische Signale umgewandelte manometrische Signale hin gesteuert werden, und das gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet 1st, daß die Pumpeinheit gemäß zwei Betrlebszuständen arbeitet, wobei lediglich In einem dieser Betrlebezustände Energie verbraucht wird, und daß der übergang von dem einen Betriebszustand In den anderen sowie das Aufrechterhalten des einen oder des anderen Betriebszustande3 durch den Wert des Verhältnisses zwischen dem Druck der Flüssigkeit am Eingang des überdruckerzeugungs· aggregate und dem verlangten Minimaldruck am Ausgang bedingt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Überdruckerzeugungsaggregat dadurch gekennzeichnet, daß ein erster

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Energleverbrauchsbetrlebszustand auftritt, wenn das Verhältnis zwischen dem Druck P der eintretenden Flüssigkeit und dem am Ausgang verlangten Minimaldruck P kleiner als Eins 1st, d.h. wenn die Bedingung P /P < 1 erfüllt 1st, daß dann auf die In elektrische Signale umgewandelte manometrische Information hin die Steuerschaltung den energetischen Betrieb der Pumpeinheit auslöst und diesen Betrieb aufrechterhält, bis die Bedingung nicht mehr erfüllt wird, und daß ein zweiter Betriebszustand, der auftritt, sobald der Wert des Verhältnisses P /P Eins überschreitet, und

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anhält, bis diese Bedingung nicht mehr erfüllt ist, darin besteht, daß die Steuerschaltung auf die entsprechende Information hin den energetischen Betrieb der Pumpeinheit stoppt und sie in einem Ruhezustand hält, während dem die Flüssigkeit durch die Pumpeinheit hindurchfließt, als handle es sich um eine einfache Leitung zwischen der Saugseite und der Förderseite.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das Überdruckerzeugungsaggregat dadurch gekennzeichnet, daß die in ihm enthaltene Pumpelnheit aus zwei mehrzelligen Pum· penelementen besteht, die jeweils einen Motor mit einem in der Flüssigkeit angeordneten Rotor haben, die in ein und demselben Pumpengehäuse vereinigt sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das überdruckerzeugungsaggregat dadurch gekennzeichnet, daß in einem zweiten Betriebszustand der Pumpeinheit das Hindurchströmen der Flüssigkeit durch das Pumpengehäuse über eine Bypass-Klappe erfolgt, deren Durchlaß geöffnet ist, wenn die

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Pumpenelernente im Ruhezustand sind.

In einer Ausgestaltung der Erfindung werden die in elektrische Signale umgewandelten manometrischen Signale von zwei Druckkonstanthaltungsmanometern geliefert: einem ersten Manometer, das an dem Einlaß des Pumpengehäuses an dem Saugkanal angeordnet ist, um den Wert des Anfangsdruckes P der eintretenden Speiseflüssigkeit festzustellen, ihn mit einem vorbestimmten Sollwert P zu vergleichen und ein elektrisches Signal abzugeben, das dem Zustand des

Verhältnisses P /P entspricht; einem zweiten Manometer, das ο m

an dem Förderkanal angeordnet ist, um den Wert des Förderdruckes P festzustellen, ihn mit dem Sollwert P zu verr m

gleichen und ein elektrisches Signal abzugeben, das dem Zustand des Verhältnisses P_r/P entspricht, entweder um die Inbetriebsetzung des zweiten Pumpenelements in dem Fall zu bewirken, in welchem der festgestellte Druck P kleiner als der Wert des am Ausgang verlangten Druckes P ist, oder um das zweite Pumpenelement in dem Fall anzuhalten, in welchem der festgestellte Druck P den Wert des am Ausgang verlangten Druckes P überschreitet.

Da es vorkommen kann, daß Im Verlauf des energetischen Betriebes, bei dem das Überdruckerzeugungsaggregat nur eine geringe Leistung hat, wobei der Zufluß zu dem Aggregat anormal niedrig bleibt, während von den Pumpenelementen verlangt wird, daß sie sich weiterhin drehen, wodurch ein unerwünsch tes "Rühren" verursacht wird, sieht die Erfindung das automatische Stoppen des einen und des anderen Pumpenelements auf ein Signal hin vor, das durch eine Einrichtung geliefert

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wird, die auf die Erhöhung der Temperatur der Flüssigkeit anspricht, welche in dem einen oder in dem anderen Element der Pumpeinheit fließt.

In Weiterbildung der Erfindung enthält das Flüssigkeitsüberdruckerzeugungsaggregat eine Pumpeinheit, die in einem einzigen Pumpengehäuse vereinigt ist, das die beiden Druckkonstanthaltungsmanometer und die auf die Erhöhung der Temperatur der UtnwäIzflüssigkeit ansprechende Einrichtung enthält. Dieses einzige Pumpengehäuse bildet ein Gerät aus einem Stück, das mit dem Schrank, der es steuert, elektrisch verbunden und mit Saug- und Förderöffnungen versehen ist, die paarweise in zwei zueinander parallelen Richtungen in einer Linie angeordnet sind, so daß sie zwei Eingänge und zwei Ausgänge in H-Anordnung bilden.

In noch weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das einstückige Überdruckerzeugungsaggregat direkt an einer vertikalen Ebene, wie einer Mauer, montiert werden oder auf einer horizontalen Ebene entweder direkt oder über einen Befestigungssockel aufgestellt werden.

Schließlich kann die Position der Pumpenelemente und der Öffnungen in Η-Anordnung in gleicher Weise sich auf der rechten oder auf der linken Seite des einstückigen Gerätes befinden.

Mehrere Ausführungsbeispieie der Erfindung werden im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen

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näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht des

Überdruckerzeugungsaggregats nach der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Frontansicht einer

Ausführungeform der Pumpeinheit des Überdruckerzeugungsaggregats,

Fig. 3 eine Ansicht der linken Seite der Pump-

einheit des Überdruckerzeugungsaggregats von Fig. 1,

Fig. 4 schematisch eine Draufsicht auf die

Pumpeinheit des Überdruckerzeugungsaggregats von Fig. 2,

Fig. 5 ein Diagramm, in welchem der Druck in

Abhängigkeit von der Zeit dargestellt ist und welches die Betriebsweise des Überdruckerzeugungsaggregats nach der Erfindung veranschaulicht, und

Fig. 6 das Diagramm des durch den Überdrucker

erzeuger geregelten Druckes in Abhängigkeit von der Zeit.

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Fig. 1 zeigt das Überdruckerzeugungsaggregat 1 in perspektivischer Darstellung. Es enthält eine Pumpeinheit 2 und eine elektrische Schaltung, die in einem Steuerschrank 3 enthalten ist. Ein mehradriges Kabel A verbindet die Pumpeinheit 2 mit dem Steuerschrank 3. Die Pumpeinheit 2 enthält zwei Pumpenelemente 6 und 7,die in Zwillingsanordnung in einem gemeinsamen Pumpengehäuse untergebracht sind. Jedes Pumpenelement 6, 7 ist über einen Rasten 24, 24', der die Klemmen des Motors birgt, und das gemeinsame Kabel 4 mit dem Steuerschrank 3 elektrisch verbunden.

Das Pumpengehäuse 5 hat insgesamt die Form eines Quaders, dessen große Seite in Fig. 1 vertikal dargestellt ist. Bezüglich des von vorn betrachteten Pumpengehäuses sind die Pumpelemente 6 und 7 hier auf der linken Seite angeordnet. Die Dicke des Pumpengehäuses ist links und rechts in dem unteren und in dem oberen Bereich symmetrisch verringert, wie es an den Stellen 12 und 12* dargestellt ist, und zwar um einen Ansatz für jede der Mündungen 8, 9, 10 und 11 der vier öffnungen in Η-Anordnung vorzusehen, damit diese mit den Leitungen der Anlage verbunden werden können. Zwischen den Ansätzen der beiden auf derselben Höhe gelegenen Mündungen, wie beispielsweise den Ansätzen 12, 12', ist das gemeinsame Pumpengehäuse 5 ausgespart, um ein Druckmeßgerät 18 aufnehmen zu können, das zum Konstanthalten des Druckes dient. Dieselbe Anordnung in dem unteren Teil des Pumpengehäuses 5 gestattet die Befestigung des zweiten Druckkonstanthaltungsgerätes 18'.

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Zwischen den vorspringenden Teilen der beiden Pumpelemente 6 und 7 ist eine Kenner 19 in dem Putnpengehäuse 5 angebracht, in welche der empfindliche Teil eines Thermostaten eingeführt ist, von welchem der äußere Teil 20 sichtbar ist.

Das Pumpengehäuse 5 ist mit einem hinteren vertikalen Sockel 21 fest verbunden, um seine Befestigung an einer Vertikalebene, wie beispielsweise einer Hauer, zu erleichtern.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die Pumpelemente 6 und 7 zwei· gleiche mehrzellige Pumpenelemente, in denen der Motor einen in die Flüssigkeit eingetauchten Rotor aufweist.

Fig. 2 zeigt in einer schematischen Vorderansicht eine Ausführungsform, die sich etwas von der in Fig. 1 dargestellten unterscheidet. In Fig. 2 bezeichnen gleiche Bezugszahlen die gleichen Teile wie in Fig. 1. An den Stellen 8' und 11' sind die Ansätze der Mündungen zu erkennen, die eine gedrungenere Form als in der Ausführungsform von Fig. 1 haben. Fig. 2 zeigt die angewandte Art der elektrischen Verdrahtung. Ausgehend von den automatischen Druckkonstanthaltungsgeräten 18 und 18' sind die sechs elektrischen LeiLer (zweimal drei), die beiden elektrischen Leiter des Thermostaten 20 und die zweimal sechs Steuerleiter der Motore, die von den Kleramenkästen 24 und 24' der Elemente 6 und 7 ausgehen,in dem mehradrigen Kabel 4

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zusammengefaßt, das die Pumpeinheit mit dem nicht dargestellten Steuerschrank 3 verbindet.

Fig. 3, die eine Ansicht von links der Pumpeinheit nach der Erfindung zeigt, veranschaulicht die Ausbildung des Befestigungssockels 21 in Richtung der Höhe sowie der Befestigungsfüße 22 und 22', die gestatten, das Pumpengehäuse 5 fest mit dem Sockel 21 zu verbinden. Das Eindringen der Kammer 19 der thermoelektrischen Sonde 20 in den gemeinsamen Raum des Pumpengehäuses 5 ist in Fig. 3 zu erkennen.

Fig. 4, die eine schematische Draufsicht auf die Pumpeinheit des gemäß Fig. 2 ausgebildeten überdruckerzeugungsaggregats zeigt, veranschaulicht die Ausbildung der durch das Druckkonstanthaitungsgerät 18 eingenommenen Aussparung sowie der Befestigungsfuße 22, mit denen die Rückseite des Pumpengehäuses 5 an dem vertikalen Sockel 21 befestigt ist, Gleiche Bezugszahlen bezeichnen hier gleiche Teile wie in den vorangehenden Figuren.

Das Überdruckerzeugungsaggregat arbeitet folgendermaßen:

Die Flüssigkeit gelangt zu dem Uberdruckerzeugungsaggregat über eine hier nicht dargestellte Leitung, die mit einer der beiden Saugöffnungen, entweder der öffnung 9 oder der öffnung 11, verbunden ist. Für die Beschreibung wird angenommen, daß die untere öffnung 11 für die Ankunft der Speiseflüssigkeit gewählt worden ist, bei der es sich

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beispielsweise um Leitungswasser handeln kann. Der Druck P der eintretenden Flüssigkeit wird durch das untere Druckkonstanthaltungsgerät 18* In der Saugleitung gemessen. Gemäß dem Wert des Verhältnisses zwischen dem Druck

P und dem am Auslaß verlangten Mlnlmaldruck P können ο m

sich zwei Fälle ergeben:

In einem ersten Fall 1st das Verhältnis P /P kleiner als

ο m

Eins und die Flüssigkeitsüberdruckerzeugung 1st erforderlich, um den Druck auf einen Wert zu bringen, der wenigstens gleich dem Wert P ist. Das Druckkonstanthaitungsgerät 18* auf der Saugseite erzeugt ein manometrisches Signal, das nach Umwandlung in ein elektrisches Signal und Anlegen an die elektrische Steuerschaltung des Schranke β 3 die Leistungsumschaltung auslöst, so daß elektrischer Strom zu den Klemmen des Motors fließt, die in dem Kasten 24* des ersten Pumpenelements 7 enthalten sind. Die Pumpe 7 tritt in Tätigkeit. Der Druck der Flüssigkeit steigt in dem Pumpengehäuse 5 über den Wert P an. In dem Förderkanal, dessen Auslaß über den verdünnten Teil 12 und den Rohransatz 8 mit der äußeren Leitung 13 verbunden ist, mißt das obere Druckkonstanthaltungsgerät 18 den Auslaßdruck P . Das DruckkonstanthaltungsgerSt, das den Druck in dem Förderkanal mißt, wird als"Druckkonstanthaltungsgerät auf der Förderseite" bezeichnet.

Wenn das Verhältnis P_r/P_m kleiner als Eins ist, ist der durch den Betrieb des Überdruckerzeugers erhöhte Druck noch kleiner als der am Auslaß verlangte Wert. Der über-

druckerzeuger liefert keinen ausreichenden Beitrag. Durch eine Anordnung, die gleich der in bezug auf das Druckkonstanthaltungsgerät 18' auf der Saugseite beschriebenen ist, gibt das Druckkonstanthaltungsgerät 18 auf der Förderseite eine manometrische Information in Form eines elektrischen Signals ab, das die Leistungsumschaltung auslöst, durch die Strom zu den Klemmen des Motors geliefert wird, die in dem Kasten 24 des zweiten Pumpenelements 6 enthalten sind. Die Pumpe 6 tritt in Betrieb. Der Druck der Flüssigkeit steigt. Solange das Druckkonstanthaltungsgerät 18 keinen Druck feststellt, der größer als der verlangte Wert P ist, wird der gleichzeitige Betrieb der beiden Pumpenelemente 6 und 7 aufrechterhalten. Wenn das Verhältnis P /P Eins deutlich überschreitet, sendet

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das Druckkonstanthaltungsgerät 18 auf der Förderseite ein Stopsignal zu der in dem Schrank 3 enthaltenen Steuerschaltung. Auf diesen Stopbefehl hin geht die Umschaltung des den Motor des oberen Pumpenelements 6, d.h . des zweiten Pumpenelements speisenden Leistungskreises in die Stellung über, in der der Stromkreis geöffnet ist. Das Pumpenelement 6 hört auf zu laufen. Lediglich die untere Pumpe 7 läuft noch. In dem Fall, in welchem der Betrieb dieses ersten Pumpenelements allein sich durch einen Wert des Verhältnisses P /P ausdrückt, der Eins deutlich übersteigt, wird ein Stopbefehl an die Umschalteinrichtung des Leistungskreises abgegeben, der den Betrieb der ersten Pumpe steuert, usw.

In einem zweiten Fall ist das Verhältnis P /P , das an dem

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Einlaß durch das Druckkonstanthaltungsgerät 18' auf der Saugseite gemessen wird, größer als Eins. Die Überdruckerzeugung ist nicht erforderlich. Das Druckkonstanthaltungsgerät auf der Saugseite gibt einen Befehl zur Aufrechterhaltung des Ruhezustandes ab, welcher die erste Pumpe im Stillstand läßt. Dasselbe gilt für die zweite Pumpe, die durch das Druckkonstanthaltungsgerät auf der Förderseite gesteuert wird, wenn die an dem Förderkanal durchgeführte Messung ein Verhältnis P /P ergibt, das größer als Eins ist.

Der Hydraulikkreis in dem Überdruckerzeugungsaggregat reduziert sich auf einen direkten Durchlaß zwischen dem Saugkanal und dem Förderkanal dank der Wirkung einer Bypass-Klappe, die in dem Pumpengehäuse 5 enthalten ist. Das Kippen der Bypass-Klappe in die Stellung direkten Durchgangs wird durch die Ruheposition der Pumpen ausgelöst.

Fig. 5 zeigt die Betriebsweise des überdruckerζeugungsaggregats nach der Erfindung. Sie gibt in Abhängigkeit von der Zeit den Druck P am Einlaß des überdruckerzeugungsaggregats an. Es handelt sich um eine Sinuskurve, die bald über die Gerade mit dem Ordin. und bald unter die Gerade gelangt.

bald über die Gerade mit dem Ordinatenwert P hinausgeht

Der Betriebszustand des Überdruckerzeugers nach der Erfindung ist lediglich in denjenigen Augenblicken energetisch, in denen die Kurve P sich unterhalb der Geraden mit dem

Ordinatenwert P befindet, wie es die dick ausgezogenen Linien auf der Erläuterungsgeraden F unterhalb der Abszis-

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senachse zeigen.

Mehrere Betriebsmodalitäten sind darüberhinaus vorgesehen, um die verlangten Sicherheitsnormen einzuhalten, wenn das Uberdruckerzeugungsaggregat benutzt wird,um ein Gebäude oder eine Gruppe von Gebäuden aus Verteilungsleitungen zu speisen, die unter einem Druck stehen, der nicht in allen Zeitpunkten ausreichend sein kann.

In dem Fall, in welchem der verteilte Flüssigkeitsstrom am Eingang vorübergehend unzureichend wird, um dem Leistungsbedarf der Anlage zu genügen, während ein Pumpelement oder sogar beide Pumpelemente arbeiten, könnte es deshalb gefährlich werden, die Pumpen laufen zu lassen.

Zur Vermeidung dieser Gefahr ist gemäß der Erfindung vorgesehen, ein Thermoelement in dem Innenraum des Pumpengehäuses 5 anzuordnen, der beiden Pumpen gemeinsam ist und in dem der Flüssigkeitsstrom zirkuliert. Es handelt sich hier um einen Thermostaten 20, der in die Kammer 19 eingeführt ist und ein elektrisches Signal abgibt, wenn sich die Flüssigkeit über eine vorbestimmte Temperatur T hinaus erwärmt. Das über das Kabel 4 übertragene elektrische Signal wirkt auf die Umschalteinrichtung des Leistungskreises ein, der die elektrische Energie für die Motoren der beiden Pumpenelemente liefert.

Das sofortige Stoppen der beiden Pumpen wird auf dieses

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abgegebene Signal hin erzielt. Auf diese Weise wird das durch Pumpenelemente verursachte "Rühren" in dem Fall vermieden, in welchem die DurchflußIeistung des Uberdruckerzeugers abnimmt oder Null wird und die Pumpen arbeiten, ohne zu fördern (beispielsweise bei Nacht).

Im übrigen wird dank dieser Sicherheitsanordnung das automatische Abschalten des gesamten Betriebes der Pumpen bewirkt, wenn der Leitungswasserdurchsatz aufgrund einer zufälligen Ursache Null wird, beispielsweise durch ein Leck stromaufwärts, oder wegen einer durch Arbeiten erforderlichen Abschaltung, usw.

Praktisch wird mit Hilfe des Uberdruckerzeugungsaggregats nach der Erfindung eine objektiv feine und an jede Anlage angepaßte Regelung erreicht. Es genügt zu diesem Zweck, wie Fig. 6 zeigt, als Sollwertpunkt an den beiden Druckkon stanthaltungs ge raten nicht einen einzigen Wert P vorzuschreiben, was zu häufige Inbetriebsetzungs- und Stop-"Stöße" verursachen würde, sondern einen Regelbereich.

Fig. 6 zeigt ein praktisches Betriebsbeispiel, in welchem dem Druckkonstanthaltungsgerät auf der Saugseite ein breiter Bereich zwischen zwei Werten Pa_n, Pa. vorgegeben worden ist, wobei der niedrige Wert Pa₀ als Startpunkt für den Betrieb der ersten Pumpe dient und der Wert Pa,, der genau unterhalb des am Auslaß verlangten Wertes P liegt, als Grenzwertpunkt für den Betrieb der ersten Pumpe allein genommen wird. Für das Druckkonstanthaltungsgerät auf der

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Förderseite ist ein feiner Bereich zwischen zwei Werten Pr und Pr. gewählt worden. Der niedrige Wert Pr_ dient als Startpunkt für den Betrieb der zweiten Pumpe, während der Wert Pr, als Grenzwertpunkt für den Betrieb der zweiten Pumpe dient. Der Wert Pr fällt genau mit dem am Auslaß

verlangten Wert P zusammen.
⁶ tn

Diese Verwendungsart führt zu einem sehr einfachen Betrieb, der ständig an den Bedarf angepaßt ist, d. h. sich ständig

über dem Wert P befindet,
m

Als Beispiel ist in dem Zeitpunkt t_n allein die erste Pumpe in Betrieb, der Auslaßdruck (in dem Förderkanal) erreicht einen Wert A, der weit oberhalb der verlangten Druckes P liegt, aber mit der Zeit abnimmt. In dem Zeitpunkt t, erreicht der Auslaßdruck in dem Punkt B einen Wert, der gleich dem verlangten Wert P ist. Dieser Wert ist der Sollwert

Pr für die Inbetriebsetzung der zweiten Pumpe,die durch das Druckkonstanthaltungsgerät auf der Förderseite gesteuert wird.

Es sei angemerkt, daß der Wert Pr„ auch ein Sollwert der ersten Pumpe ist. Das Druckkonstanthaltungsgerät auf der Förderseite steuert das Auslösen der zweiten Pumpe, ohne daß die erste Pumpe abgeschaltet worden ist. Die zweite Pumpe, die in Betrieb ist, erhöht den Druck. In dem Abschnitt BC arbeiten die beiden Pumpen gleichzeitig. In dem Punkt C schneidet die Kurve die Gerade mit dem Ordinatenwert Pr,

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und überschreitet daher den hohen Sollwertpunkt des Druckkonstan thaltungsgerates auf der Förderseite. Die zweite Pumpe wird abgeschaltet. In dem Punkt D kommt sie aus denselben Gründen wie in dem Punkt B erneut ins Spiel.

In dem Zeitpunkt t, tritt in dem Punkt E, während die beiden Pumpen arbeiten, ein starker Abfall des Flüssigkeitsstroms an dem Einlaß auf. Der Abfall des Druckes setzt sich bis zu dem Wert Pa_ft fort. Die beiden Pumpen werden dann aus Sicherheitsgründen automatisch gestoppt. Dieses Ergebnis ist die Auswirkung des Durchgangs durch den Grenzsollwertpunkt Pa_ an dem Druckkonstanthaltunggerät auf der Saugseite. Die Rückkehr des Flüssigkeitsstroms an dem Eingang wird eine gemäß den vorgeschriebenen Normen "verzögerte" Betriebs-Wiederaufnahme gestatten.

Das Betriebssystem nach der Erfindung arbeitet vollkommen zufriedenstellend. Es ist nämlich vollkommen automatisiert und zuverlässig und entspricht allen Sicherheitsnormen.

Unter dem Gesichtspunkt der Betriebskosten bringt es einen Vorteil erster Ordnung mit sich, da ein Betrieb im energetischen Zustand lediglich auftritt, wenn der Einlaßdruck für den Bedarf unzureichend ist, wohingegen früher die herkömmlichen Uberdruckerzeugungsaggregate ständig im energetischen Betriebszustand arbeiteten. Der Flüssigkeitsstrom ging nämlich durch einen Druckminderer hindurch, mit dem Ziel, den Druck auf einen konstanten Wert zu bringen, um den Einlaß der Pumpen mit konstantem Druck zu versorgen.

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Es erfolgte sicher eine Energieverschwendung, da der Druck zuerst gesenkt werden mußte, um ihn anschließend ständig bis zu dem zu erreichenden Wert zu erhöhen.

In den gegenwärtigen Anlagen gestattet das Uberdruckerzeugungsaggregat nach der Erfindung, bis zu 50 % der Betriebsdauer im energetischen Betriebszustand einzusparen.

Unter dem Gesichtspunkt der Kosten der Herstellung des Überdruckerzeugungsaggregates selbst ist anzumerken, daß eine Materialstufe eingespart wird, nämlich die des Druckminderers, der bei dem Überdruckerzeuger nach der Erfindung nicht vorhanden ist.

Das gemeinsame Pumpengehäuse kann durch Formgießen in Serie hergestellt werden. Die Pumpelemente sind mehrzellige Elemente. Sie werden jeweils durch einen Motor mit in die Flüssigkeit eingetauchtem Rotor betätigt, was eine hohe Zuverlässigkeit und einen ruhigen Betrieb ergibt. Diese Pumpelemente werden ebenfalls in Serie hergestellt. Der Herstellungspreis ist gegenüber den herkömmlichen Anordnungen aus mehreren miteinander verbundenen Pumpen nicht oder kaum höher, während die Rentabilität sehr viel größer ist.

Das Pumpengehäuse wird maschinell so bearbeitet, daß die gekoppelten Pumpenelemente entweder auf der rechten Seite oder auf der linken Seite - je nach Bedarf - daran angepaßt werden können.

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Die Pumpeinheit enthält vier paarweise in einer Linie angeordnete Öffnungen in H-Anordnung: zwei von ihnen können in gleicher Weise für das Ansaugen benutzt werden, die beiden anderen in gleicher Weise für das Fördern.

Die Gesamtanordnung aus Putnpeinheit und Steuerschrank kann auf dem Sockel entweder an einer Mauer oder horizontal montiert werden.

Diese Anordnungen bringen große Benutzungserleichterungen mit sich. Vor allem gestattet das Überdruckerzeugungsaggregat, für jede besondere Anlage in jedem Zeitpunkt eine automatische Regelung zu erzielen, die dem Leistungsbedarf entspricht.

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Claims

16. Dezember 1977

LE MATERIEL TELSPHONIQUE 46-47, Quai Alphonse-Le-Gallo 92100 BOULOGNE-BILLANGOURT

Unser Zeichen: L 1042

Patentansprüche ;

IJ Flüssigkeitsüberdruckerzeugungsaggregat, das aus einer Pumpeinheit besteht, deren Inbetriebsetzung, Betrieb und Stillsetzung mit Hilfe einer elektrischen Schaltung auf in elektrische Signale umgewandelte manometrische Signale hin gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinheit gemäß zwei Betriebszuständen arbeitet, wobei der übergang von einem Betriebszustand zum anderen sowie das Aufrechterhalten eines Betriebszustandes durch den Wert des Verhältnisses zwischen dem Druck der Flüssigkeit an dem Einlaß und dem am Auslaß verlangten Minimaldruck bedingt werden, und daß allein in einem dieser Betriebszustände Energie verbraucht wird.

2. Aggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Betriebszustand, der auftritt, wenn ckis Verhältnis

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zwischen dem Druck P der Flüssigkeit an dem Einlaß und dem am Auslaß verlangten Minimaldruck P_m der Flüssigkeit kleiner als Eins ist, darin besteht, daß die Steuerschaltung, die die Information empfängt, welche diesem Zustand entspricht, die Pumpeinheit auslöst und ihren Betrieb aufrechterhält,bis dieses Verhältnis den Wert Eins erreicht, und daß der zweite Betriebszustand, der auftritt, sobald der Wert des Verhältnisses P /P Eins überschreitet, und

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anhält, solange diese Bedingung erfüllt ist, darin besteht, daß die Steuerschaltung, die die Information empfängt, welche dieser Situation entspricht, die Pumpeinheit stoppt und sie in diesem Ruhezustand hält, und daß die Flüssigkeit die Pumpeinheit dann wie eine einfache Leitung durchströmt, die die Saugöffnung auf der Einlaßseite mit der Förderöffnung auf der Auslaßseite verbindet.

3. Aggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinheit aus zwei mehrzelligen Pumpenelementen mit einem Motor mit in der Flüssigkeit untergetauchtem Rotor besteht, die in ein und demselben Pumpengehäuse vereinigt sind.

4. Aggregat nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem zweiten Betriebszustand der Pumpeinheit das Hindurchströmen der Flüssigkeit durch das Pumpengehäuse über eine Bypass-Rlappe erfolgt, deren Durchlaß offen ist, wenn die Pumpen im Ruhezustand sind.

5. Aggregat nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,

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daß die in elektrische Signale umgewandelten manometrischen Signale von zwei Druckkonstanthaltungsmanometern geliefert werden, von denen das erste an dem Einlaß des Pumpengehäuses an dem Saugkanal angeordnet ist, um darin den Wert des Anfangsdruckes P der eintretenden Speiseflüssigkeit zu bestimmen, ihn mit einem vorbestimmten Sollwert P zu

vergleichen und das elektrische Signal abzugeben, das dem Vergleichszustand des Anfangsdruckes in bezug auf den Sollwert entspricht; und von denen das zweite an dem Förderkanal der Pumpeinheit angeordnet ist, um den Wert des Förderdruckes P festzustellen, ihn mit einem Sollwert P r m

zu vergleichen und ein entsprechendes elektrisches Signal abzugeben, entweder um die Inbetriebsetzung der zweiten Pumpe in dem Fall zu bewirken, in welchem der festgestellte Druck P kleiner als der am Auslaß des Aggregats verlangte Druckwert P ist, oder um die zweite Pumpe in dem Fall zu stoppen, in welchem der festgestellte Druck P den am Ausg, übersteigt.

den am Ausgang des Aggregats verlangten Druckwert P

6. Aggregat nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das automatische Stoppen der einen und der anderen der beiden Pumpen, die in ein und demselben Pumpengehäuse vereinigt sind, durch einen elektrischen Befehl veranlaßt werden kann, der von einer Einrichtung geliefert wird, die die Temperatur der Flüssigkeit abfühlt, welche in der einen und in der anderen der beiden Pumpen zirkuliert.

7. Aggregat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung, die die Temperatur der Flüssigkeit abfiihlt, welche In der einen und In der anderen Pumpe zirkuliert, ein einziger Thermostat ist, der sich In einer Kammer in Berührung mit dem den beiden Pumpen gemeinsamen Flüssigkeitsstrom befindet.

8. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinheit, die Druckkonstanthaltungs· manometer und der Thermostat in einer Baueinheit vereinigt sind, die vertikal an einer Wand oder horizontal montiert werden kann.

9. Aggregat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeinheit gänzlich in ein und demselben Pumpengehäuse enthalten ist, dessen Saug- und Förderöffnungen paarweise in einer Linie in zwei zueinander parallelen Richtungen derart angeordnet sind, daß eine

H-Anordnung gebildet ist.

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